淡江大學物理系王孝祖副教授研究團隊，近期於國際重要材料期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》(影響因子:8.2)發表研究成果，並獲選為期刊封面。本研究的核心突破，在運用淡江大學與國家同步輻射研究中心共同建造的掃描式穿透X光顯微術實驗站（Scanning transmission X-ray microscopy, STXM, TPS 27A1），首次在奈米尺度下直接觀察富鋰錳基正極材料於高電壓下的電子結構演變，成功揭示其穩定化機制。
富鋰錳材料被視為提升鋰電池能量密度的重要候選正極材料，但在高電壓操作時常伴隨氧釋放與結構退化問題，導致循環壽命下降。過去多數技術僅能提供整體平均訊號，難以解析正極材料顆粒之表面與內部之間的細微差異。本研究透過TPS 27A1 STXM實驗站的奈米等級的空間解析能力，精準區分顆粒表面與內部區域的電子結構變化，並在表面Al修飾的富鋰錳材料中，觀察到「π型超交換（π-type superexchange）」機制的形成。此一自旋交換機制使過渡金屬與氧之間建立更穩定的電子耦合路徑，抑制高電壓下不穩定的氧化還原反應與氧氣釋放，顯著提升材料的高電壓穩定性。這項發現極具意義，因為此類表面主導的電子結構重組僅存在於奈米尺度，傳統/一般的光譜技術難以分辨，唯有透過STXM結合空間解析與光譜分析的能力，才能直接揭開其局域電子結構與鍵結特性。值得強調的是，本論文的關鍵STXM數據與結論皆於TPS 27A1完成，展現淡江大學物理系-先進光源團隊與台灣同步輻射自主實驗站在能源材料研究上的國際競爭力。王老師也要特別感謝同系的彭維鋒講座教授對此實驗站建置與技術的貢獻，以及同為本系系友的同步輻射許紘瑋博士在建造及實驗上的付出。
本研究同時展現強大的台美國際合作實力。團隊與美國通用汽車（General Motors）電池研發部門以及密西根大學材料系密切合作，結合產業應用需求與基礎電子結構分析，從材料設計、電化學測試到奈米尺度下先進光源研究，建立完整的跨國研究鏈結。這種整合基礎物理、先進光源技術與產業電池開發的合作模式，使研究成果不僅停留於學術層面，更直接對下一代高能量密度電池設計提供關鍵指引。此次成果榮登ACS-AMI期刊封面，不僅代表研究品質獲得國際肯定，也彰顯未來TPS 27A1 STXM實驗站在研究奈米尺度能源材料機制上的不可替代性，並進一步鞏固與強化淡江大學物理系之先進光源團隊，在同步輻射與能源材料研究領域的國際地位。